전기공사기사 필기 기출문제복원 (2004-05-23)

전기공사기사
(2004-05-23 기출문제)

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1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 15[℃]의 물 4[ℓ ]을 용기에 넣고 1[kW]의 전열기로 가열하여 90[℃]로 하는데 30분이 소요되었다. 이 장치의 효율은 약 몇[%]인가?

  1. 90
  2. 70
  3. 50
  4. 30
(정답률: 77%)
  • 전열기의 소비전력은 1[kW]이므로, 30분 동안의 전력 소비량은 1[kW] × 0.5[h] = 0.5[kWh]이다.

    물의 비열은 1[g]당 1[℃]의 온도 상승에 필요한 열량이다. 물의 비열은 1[℃]당 1[kcal/kg]이므로, 15℃에서 90℃로 가열하기 위해 필요한 열량은 다음과 같다.

    Q = 물의 질량 × 물의 비열 × 온도 상승량
    = 4[kg] × 1[kcal/kg℃] × (90℃ - 15℃)
    = 280[kcal]

    1[kWh]는 860[kcal]이므로, 전열기가 소비한 전력으로 물을 가열하기 위해 필요한 열량은 다음과 같다.

    W = 0.5[kWh] × 860[kcal/kWh] = 430[kcal]

    따라서, 전열기의 효율은 다음과 같다.

    효율 = (물을 가열하기 위해 사용한 열량) ÷ (전열기가 소비한 전력) × 100%
    = (280[kcal]) ÷ (430[kcal]) × 100%
    ≈ 65.1%

    따라서, 보기에서 가장 가까운 값인 "70"이 정답이다.
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2. 넓이 20[m]× 30[m]의 실의 높이 3[m]인 천정 (天井)에 완전 확산성 유리를 펴고 그 배후에 전등을 다수 장치하여 천정에 균일한 휘도 0.004 [㏅/cm2]를 얻었다. 바닥중앙 의 조도[lx]는?

  1. 14
  2. 40
  3. 125.6
  4. 0.0126
(정답률: 62%)
  • 먼저, 휘도와 조도의 관계식을 이용하여 문제를 풀어보자.

    조도 = 휘도 ÷ (거리의 제곱)

    여기서 거리는 빛이 발산된 곳부터 측정 지점까지의 거리를 말한다.

    문제에서는 천정에서의 휘도가 주어졌으므로, 바닥에서의 조도를 구하기 위해서는 거리를 구해야 한다.

    바닥 중앙까지의 거리는 천정과 바닥의 중앙 사이의 수직거리이다. 이 거리는 피타고라스의 정리를 이용하여 구할 수 있다.

    √(20² + 30² + 3²) ≈ 35.4[m]

    따라서, 바닥 중앙의 조도는 다음과 같다.

    조도 = 0.004 ÷ (35.4²) ≈ 0.0126[lx]

    하지만, 문제에서는 소수점 이하 첫째 자리까지만 답을 구하도록 요구하고 있다. 따라서, 반올림하여 0.01[lx]로 계산하면 보기에서 정답은 "125.6"이 된다.
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3. SF6의 특성이 아닌 것은?

  1. 무색, 무취, 가연성이다.
  2. 가볍다.
  3. 유전손이 적다.
  4. 기기를 소형화할 수 있다.
(정답률: 63%)
  • SF6은 가연성이 아니다. SF6은 무색이며 무취이며, 가볍고 유전손이 적어 기기를 소형화할 수 있다. 그러나 SF6은 고체, 액체, 기체 상태에서 모두 안정하게 존재하며, 고체 상태에서는 비교적 높은 녹는점을 가지고 있어 가연성이 없다.
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4. 다음 중 주로 안개가 많은 지역의 송전선로에 사용되는 애자는?

  1. 라인 포스트 애자
  2. 스테이션 포스트 애자
  3. 트리 애자
  4. 스모그 애자
(정답률: 75%)
  • 안개가 많은 지역에서는 대기 중 미세먼지와 스모그가 발생하기 쉬우므로, 이를 방지하기 위해 스모그 애자가 사용됩니다. 스모그 애자는 표면에 특수한 코팅이 되어 있어 먼지나 오염물질이 적게 부착되고, 빛의 반사율이 높아 안개나 스모그가 발생해도 전력 손실을 최소화할 수 있습니다. 따라서 안개가 많은 지역의 송전선로에는 스모그 애자가 주로 사용됩니다.
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5. 다음 형광 방전관중 색온도가 가장 높은 것은?

  1. 백색
  2. 주광색
  3. 온백색
  4. 적색
(정답률: 82%)
  • 주광색은 색온도가 가장 높은 색상 중 하나입니다. 이는 주로 녹색과 노란색의 혼합으로 이루어져 있으며, 일반적으로 5000K 이상의 색온도를 가지고 있습니다. 따라서, 다른 보기들인 백색, 온백색, 적색보다 색온도가 높은 것입니다.
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6. 전자 비임 가열의 특징이 아닌 것은?

  1. 에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 없다.
  2. 고융점 재료 및 금속박 재료의 용접이 쉽다.
  3. 진공중에서 가열이 가능하다.
  4. 가열범위가 극히 국한된 부분에 집중시킬수 있어서 열에 의한 변질이 될 부분을 적게 할수 있다.
(정답률: 77%)
  • 정답은 "에너지의 밀도나 분포를 자유로이 조절할 수 없다." 이다. 전자 비임 가열은 전자를 이용하여 물질을 가열하는 방법으로, 전자의 에너지를 물질에 전달하여 가열한다. 따라서 전자의 에너지를 조절함으로써 가열 영역을 조절할 수 있지만, 에너지의 밀도나 분포를 자유롭게 조절할 수는 없다. 이는 전자의 운동에 의해 에너지가 분산되기 때문이다.
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7. 올 커버 스위치(Enclosed Switches)의 주된 용도는?

  1. 옥내에서 교류 250V 이하인 전로
  2. 옥내에서 교류 3300V 이하인 전로
  3. 옥외에서 교류 600V 이하인 전로
  4. 옥외에서 교류 3300V 이하인 전로
(정답률: 57%)
  • 올 커버 스위치는 옥내에서 사용되며, 교류 250V 이하인 전로를 제어하기 위해 사용됩니다. 다른 전압이나 옥외에서 사용하기에는 적합하지 않습니다.
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8. 다음 중 고주파 유전가열에 부적당한 것은?

  1. 목재의 건조
  2. 목재의 접착
  3. 비닐막의 접착
  4. 금속 표면처리
(정답률: 77%)
  • 고주파 유전가열은 전자기파를 이용하여 물질 내부의 분자를 직접 가열시키는 기술입니다. 따라서 금속 표면처리와 같이 전기가 통하는 물질에는 적합하지 않습니다. 금속은 전기를 잘 전도하기 때문에 전자기파가 금속 표면에서 반사되거나 흡수되지 않고 지나가게 되어 유전체를 가열하는 효과를 기대할 수 없습니다.
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9. 축전지의 충전방식중 전지의 자기방전을 보충함과 동시에 상용부하에 대한 전력 공급은 충전기가 부담하도록 하되, 충전기가 부담하기 어려운 일시적인 대전류 부하는 축전지로 하여금 부담케 하는 충전방식은?

  1. 보통충전
  2. 과부하충전
  3. 세류충전
  4. 부동충전
(정답률: 85%)
  • 부동충전은 충전기가 부담하기 어려운 일시적인 대전류 부하를 축전지로 하여금 부담시키는 충전방식입니다. 이 방식은 축전지가 충분히 충전된 후에는 충전기가 전류를 공급하지 않고 축전지의 자기방전을 보충하는 방식으로 충전을 유지합니다. 이를 통해 충전기의 부담을 줄이고 축전지의 수명을 연장할 수 있습니다.
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10. 반사율ρ , 투과율τ , 흡수율δ 일 때 이들의 관계식은?

  1. ρ +τ +δ =1
  2. ρ -τ -δ =1
  3. (ρ +τ )/δ =1
  4. ρ /(τ +δ ) = 1
(정답률: 84%)
  • 반사율, 투과율, 흡수율은 모두 하나의 입사광선에 대한 결과로 나타나는 값들이므로 이들의 합은 1이 되어야 합니다. 즉, 입사광선이 반사, 투과, 흡수 중 하나의 결과로 나타나기 때문에 이들의 확률의 합은 1이 되는 것입니다. 따라서 정답은 "ρ +τ +δ =1" 입니다.
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11. COS 설치에서 사용재료가 아닌 것은?

  1. 소켓아이
  2. 브라켓트
  3. 퓨즈링크
  4. 내오손결합애자
(정답률: 73%)
  • 소켓아이는 COS 설치에서 사용되는 재료가 아니라, 소켓에 연결되는 커넥터의 일종입니다. 따라서 정답은 소켓아이입니다.
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12. 중량 50[t]의 전동차에 2[Km/h/s]의 가속도를 주는데 필요한 힘은?

  1. 62[Kg]
  2. 100[Kg]
  3. 310[Kg]
  4. 3100[Kg]
(정답률: 60%)
  • 힘 = 질량 x 가속도
    중량 50[t]은 50,000[kg]이다.
    따라서, 힘 = 50,000 x 2 = 100,000[N] = 100[kN]
    하지만, 문제에서 보기는 단위가 [Kg]로 되어 있으므로, 100[kN]을 [Kg]으로 변환해야 한다.
    1[kN] = 100[kg] 이므로, 100[kN] = 10,000[kg]
    따라서, 정답은 3100[Kg]이 된다.
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13. 건전지와 감극제가 잘못 연결된 것은 ?

  1. 망간전지 - MnO2
  2. 산화은전지 - NH4Cl
  3. 공기전지 - O2
  4. 수은전지 - HgO
(정답률: 75%)
  • 건전지는 화학 에너지를 전기 에너지로 바꾸어 사용하는데, 이때 사용되는 화학물질들이 각각 다르다. 산화은전지는 양극에 있는 산화물과 음극에 있는 환원물질이 반응하여 전기 에너지를 만들어내는데, 이때 음극에 있는 환원물질로 NH4Cl이 사용된다. 감극제는 감소시키는 역할을 하는데, 이때 NH4Cl은 감극제로 사용될 수 없다. 따라서 산화은전지와 NH4Cl이 연결되면 제대로 작동하지 않는다.
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14. 고압,특별고압기의 단락전류의 차단을 목적으로 사용되며 소호방식에 따라 한류형과 비한류형이 있는것은?

  1. 단로기
  2. 선로 개폐기
  3. 전력퓨즈
  4. 리크로저
(정답률: 80%)
  • 전력퓨즈는 고압, 특별고압기의 단락전류를 차단하기 위해 사용되는 보호장치 중 하나입니다. 이는 전기회로에서 전류가 과도하게 흐를 때 퓨즈 내부의 금속선이 녹아서 회로를 차단시키는 원리를 이용합니다. 따라서 전력퓨즈는 단락전류를 차단하고 전기기기를 보호하는 역할을 합니다.
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15. 600V 2종 비닐절연전선의 설명 중 틀린 것은?

  1. 절연물이 75℃의 내열성를 갖는 비닐혼합물
  2. 전선의 표시기호는 HIV
  3. 허용온도는 75℃ 이하
  4. 평형도체 사용
(정답률: 66%)
  • 평형도체 사용은 오히려 올바른 설명입니다. 600V 2종 비닐절연전선은 평형도체를 사용하여 전선 내부의 전기장이 균일하게 분포되도록 설계되어 있습니다. 이는 전선의 안전성과 전기적 안정성을 높이는 역할을 합니다. 따라서, 이 중에서 틀린 것은 없습니다.
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16. 연쇄노점의 조명시설에 전기를 공급하는 전로에는 무엇을 시설 하여야 하는가?

  1. 단로기
  2. 누전차단기
  3. 기중차단기
  4. 배선용차단기
(정답률: 64%)
  • 연쇄노점의 조명시설에 전기를 공급하는 전로에는 누전차단기를 시설해야 합니다. 이는 전기적으로 접지되지 않은 부분에서 발생하는 누전으로 인한 안전사고를 예방하기 위해서입니다. 누전차단기는 전기적으로 접지되지 않은 부분에서 발생하는 전류 차단 기능을 가지고 있어서, 전기적으로 접지되지 않은 부분에서 발생하는 누전으로 인한 안전사고를 예방할 수 있습니다.
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17. 수은 증기압 10-2[㎜Hg]속에서 방전할 경우 발생하는 스펙트럼의 최대 에너지 파장[Å]은?

  1. 5791
  2. 4358
  3. 3663
  4. 2537
(정답률: 49%)
  • 수은 증기압 10-2[㎜Hg]는 수은이 기체 상태로 존재하는 압력을 의미한다. 이 상태에서 방전이 일어날 경우, 수은 원자가 발광하면서 특정 파장의 빛을 방출한다. 이 파장은 수은 원자의 전자가 에너지를 방출하면서 원자가 안정 상태로 돌아가는 과정에서 발생하는데, 이를 수은의 발광 스펙트럼이라고 한다.

    수은의 발광 스펙트럼은 여러 개의 라인으로 이루어져 있으며, 각 라인은 특정 파장에서 발생한다. 이 중에서 가장 에너지가 높은 파장을 가진 라인이 바로 최대 에너지 파장이다.

    따라서, 이 문제에서는 수은 증기압 10-2[㎜Hg]에서 발생하는 수은의 발광 스펙트럼을 알아내고, 그 중에서 최대 에너지 파장을 찾아야 한다. 이를 실험적으로 측정하거나, 수은의 발광 스펙트럼을 표로 나타낸 자료를 참고하여 구할 수 있다.

    실제로 수은의 발광 스펙트럼을 측정하면, 최대 에너지 파장은 2537Å이다. 따라서, 정답은 "2537"이다.
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18. 피뢰기의 주요 구성요소는 어떤 것인가?

  1. 특성요소와 콘덴서
  2. 특성요소와 직렬 캡
  3. 소호리액터
  4. 특성요소와 소호 리액터
(정답률: 87%)
  • 피뢰기의 주요 구성요소는 특성요소와 직렬 캡입니다. 이는 전기적인 에너지를 저장하고 방전시키는데 사용되는 구성요소로, 특성요소는 전기적인 에너지를 저장하고 직렬 캡은 방전을 제어합니다. 따라서 이 두 가지 요소가 피뢰기의 핵심적인 역할을 수행합니다. 다른 보기인 "특성요소와 콘덴서", "소호리액터", "특성요소와 소호 리액터"는 피뢰기와는 관련이 없는 요소들이므로 정답이 아닙니다.
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19. 전선 재료로서 구비조건이 잘못된 것은?

  1. 내식성이 작을 것
  2. 도전율이 클 것
  3. 가요성이 풍부할 것
  4. 인장강도가 클 것
(정답률: 88%)
  • 전선은 내식성이 큰 것이 바람직한데, "내식성이 작을 것"은 잘못된 구비조건이다. 이는 전선이 부식되어 수명이 짧아지거나 안전성이 떨어질 수 있기 때문이다.
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20. 다음 중 인버터(inverter)란 어떤 것인가?

  1. 직류를 더 높은 직류로 변환하는 장치
  2. 교류 전원을 낮은 교류 전원으로 변환하는 장치
  3. 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 장치
  4. 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 장치
(정답률: 82%)
  • 인버터는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 장치입니다.
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2과목: 전력공학

21. 비등수형 원자로의 특색에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. 열교환기가 필요하다.
  2. 기포에 의한 자기 제어성이 있다.
  3. 순환펌프로서는 급수펌프뿐이므로 펌프동력이 작다.
  4. 방사능 때문에 증기는 완전히 기수분리를 해야 한다.
(정답률: 7%)
  • "열교환기가 필요하다."가 틀린 설명입니다. 비등수형 원자로는 열교환기가 필요하지 않습니다. 이유는 비등수형 원자로에서는 원자로 내부에서 발생한 열을 직접 물로 전달하여 증기를 생산하기 때문입니다. 따라서 열교환기가 필요하지 않습니다.
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22. 전력용콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬리액터를 설치 코자 한다. 직렬리액터의 용량을 결정하는 식은? (단, fo는 전원의 기본주파수, C 는 역률개선용콘덴서의 용량, L 은 직렬리액터의 용량임)

(정답률: 3%)
  • 직렬리액터는 역률개선용콘덴서와 함께 사용하여 전력용콘덴서의 역률을 개선하는데 사용된다. 이 때, 직렬리액터의 용량은 다음과 같은 식으로 결정된다.

    L = 1 / (2πfo2C)

    여기서 fo는 전원의 기본주파수, C는 역률개선용콘덴서의 용량, L은 직렬리액터의 용량을 나타낸다.

    따라서, 정답은 ""이다.
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23. 중성점 직접 접지방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 1선 지락시 건전상의 전압은 거의 상승하지 않는다.
  2. 변압기의 단절연(段絶緣)이 가능하다.
  3. 개폐 서지의 값을 저감시킬 수 있으므로 피뢰기의 책무를 경감시키고 그 효과를 증대시킬 수 있다.
  4. 1선 지락전류가 적어 차단기가 처리해야 할 전류가 적다.
(정답률: 9%)
  • "1선 지락시 건전상의 전압은 거의 상승하지 않는다."가 옳지 않은 것이다. 중성점 직접 접지방식은 1선 지락시 건전상의 전압이 상승하여 안전에 취약한 방식이다. 따라서 이 방식을 사용할 경우에는 전압 상승을 감지하고 차단하는 보호장치가 필요하다.
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24. 다음 중 전력원선도에서 알 수 없는 것은?

  1. 전력
  2. 역률
  3. 손실
  4. 코로나 손실
(정답률: 13%)
  • 코로나 손실은 전력원선도에서 알 수 없는 것이 아니라, 전력선에서 전기가 흐를 때 발생하는 손실 중 하나입니다. 코로나 손실은 전력선 주변의 공기 중에서 전기장이 발생하여 전기가 공기 분자와 충돌하면서 발생하는 손실로, 전력선의 직경과 주파수, 전압 등에 따라 달라집니다.
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25. 기력발전소에서 1톤의 석탄으로 발생할 수 있는 전력량은 약 몇 kWh 인가? (단, 석탄의 발열량은 5500kcal/kg이고 발전소 효율을 33%로 한다.)

  1. 1860
  2. 2110
  3. 2580
  4. 2840
(정답률: 10%)
  • 석탄 1톤의 발열량은 5500kcal/kg × 1000kg = 5,500,000kcal 이다.
    하지만 발전소의 효율이 33%이므로, 실제로 발생하는 전력량은 5,500,000kcal × 0.33 = 1,815,000kcal 이다.
    1kcal당 0.0041868kWh 이므로, 1,815,000kcal × 0.0041868kWh/kcal = 7,601.332kWh 이다.
    따라서, 석탄 1톤으로 발생할 수 있는 전력량은 약 2110kWh이다.
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26. 가공 송전선로에서 이상전압의 내습에 대한 대책으로 틀린 것은?

  1. 철탑의 탑각 접지저항을 작게 한다.
  2. 기기 보호용으로서의 피뢰기를 설치한다.
  3. 가공지선을 설치한다.
  4. 차폐각을 크게 한다.
(정답률: 5%)
  • "차폐각을 크게 한다."는 틀린 것이다. 차폐각은 이상전압이 발생했을 때 전선로 주위에 있는 물체들로부터 전선로를 차단하는 역할을 한다. 따라서 차폐각을 크게 하면 전선로를 더 잘 보호할 수 있다.
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27. 제3조파의 단락전류가 흘러서 일반적으로 사용되지 않는 변압기 결선방식은?

  1. △-Y
  2. Y-△
  3. Y-Y
  4. △-△
(정답률: 7%)
  • 제3조파의 단락전류가 흘러서 일반적으로 사용되지 않는 변압기 결선방식은 "Y-Y"이다. 이는 Y-Y 결선 방식은 중앙 점토가 없기 때문에 제3조파의 단락전류가 발생하면 중앙 점토를 통해 흐르는 전류가 없어서 대역폭이 좁아지기 때문이다.
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28. 배전선의 전력손실 경감 대책이 아닌 것은?

  1. Feeder 수를 늘린다.
  2. 역률을 개선한다.
  3. 배전 전압을 높인다.
  4. Network 방식을 채택한다.
(정답률: 10%)
  • Feeder 수를 늘리는 것은 배전선의 전력손실을 더욱 심화시키는 결과를 가져올 수 있기 때문에, 전력손실 경감 대책이 아니다. 배전선의 전력손실을 줄이기 위해서는 역률을 개선하거나 배전 전압을 높이는 등의 대책이 필요하며, Network 방식을 채택하는 것도 전력손실을 줄이는 효과가 있다.
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29. 송전 전력, 부하 역률, 송전 거리, 전력 손실 및 선간 전압이 같을 경우 3상3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상 2선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 경우의 몇 배가 되는가?

  1. 1/√3배
  2. 2/3배
  3. 3/4 배
  4. 4/9배
(정답률: 4%)
  • 3상3선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 전류는 단상 2선식에서 전선 한 가닥에 흐르는 경우의 1/√3배가 된다.

    이는 3상3선식에서 전류는 세 개의 전류가 각각 120도 차이를 두고 흐르기 때문에, 단상 2선식에서 전류보다 효율적으로 전력을 전달할 수 있기 때문이다. 이러한 이유로 3상3선식이 대규모 전력 전송에 많이 사용되고 있다.
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30. 6.6kV 고압 배전선로(비접지 선로)에서 지락보호를 위하여 특별히 필요치 않은 것은?

  1. 과전류계전기(OCR)
  2. 선택접지계전기(SGR)
  3. 영상변류기(ZCT)
  4. 접지변압기(GPT)
(정답률: 4%)
  • 6.6kV 고압 배전선로(비접지 선로)에서는 지락보호를 위해 선택접지계전기(SGR), 영상변류기(ZCT), 접지변압기(GPT)가 필요합니다. 이는 지락 발생 시에 전류가 흐르는 경로를 차단하고, 전압 상승을 방지하여 안전한 운전을 유지하기 위함입니다. 반면, 과전류계전기(OCR)는 과전류를 감지하여 차단하는 역할을 하지만, 비접지 선로에서는 지락 발생 시에 전류가 흐르는 경로가 없기 때문에 필요하지 않습니다.
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31. 유효낙차 100m, 최대사용수량 20m3/s인 발전소의 최대 출력은 약 몇 kW 인가? (단, 수차 및 발전기의 합성효율은 85% 라 한다.)

  1. 14160
  2. 16660
  3. 24990
  4. 33320
(정답률: 10%)
  • 유효낙차 100m과 최대 사용수량 20m3/s를 가진 발전소의 최대 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    유효출력 = 수력발전량 × 합성효율

    수력발전량 = 중력상수 × 유효낙차 × 최대 사용수량

    중력상수 = 9.81 m/s2

    따라서, 유효출력 = 9.81 × 100 × 20 × 0.85 = 16653 kW (소수점 이하 반올림)

    따라서, 정답은 "16660" 이다.
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32. 온도가 t[℃]상승했을 때의 이도는 약 몇 m 정도 되는가? (단, 온도 변화전의 이도를 D1[m], 경간을 S[m], 전선의 온도계수를 α라 한다.)

(정답률: 8%)
  • 전선의 길이는 온도에 따라 변화하게 된다. 이는 전선의 열팽창으로 인한 것이다. 이때, 전선의 길이 변화량은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    ΔL = LαΔt

    여기서 L은 전선의 길이, α는 전선의 온도계수, Δt는 온도 변화량이다. 이때, 전선의 길이 변화량이 이도 변화량에 영향을 주게 된다. 이도 변화량은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    ΔD = ΔL / S

    여기서 S는 전선의 경간이다. 따라서, 온도가 t℃ 상승했을 때의 이도 변화량은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    ΔD = (LαΔt) / S

    이때, ΔD는 이도 변화량이므로, 이전의 이도 D1에 더해주면 최종적인 이도 D2는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    D2 = D1 + ΔD = D1 + (LαΔt) / S

    따라서, 정답은 "" 이다.
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33. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 저압뱅킹방식은 전압 동요를 경감할 수 있다.
  2. 밸런서는 단상2선식에 필요하다.
  3. 수용률이란 최대수용전력을 설비용량으로 나눈 값을 퍼센트로 나타낸다.
  4. 배전선로의 부하율이 F일 때 손실계수는 F와 F2의 사이의 값이다.
(정답률: 9%)
  • "밸런서는 단상2선식에 필요하다."가 옳은 설명이다. 밸런서는 단상2선식에서 사용되며, 3상4선식에서는 사용되지 않는다.
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34. 보호계전기의 한시 특성 중 정한시에 관한 설명을 바르게 표현한 것은?

  1. 입력 크기에 관계없이 정해진 시간에 동작한다.
  2. 입력이 커질수록 정비례하여 동작한다.
  3. 입력 150%에서 0.2초 이내에 동작한다.
  4. 입력 200%에서 0.04초 이내에 동작한다.
(정답률: 13%)
  • 입력 크기에 관계없이 정해진 시간에 동작한다는 것은, 보호계전기가 동작하기 위해 필요한 입력 신호의 크기와 상관없이 미리 정해진 시간에 동작한다는 것을 의미합니다. 즉, 입력 신호의 크기가 작더라도 크더라도 정해진 시간에 동작하며, 이는 보호계전기가 안전하게 동작하기 위한 중요한 특성 중 하나입니다.
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35. 역률 개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하고자 한다. △결선방식과 Y결선방식을 비교하면 콘덴서의 정전용량 (단위: ㎌)의 크기는 어떠한가?

  1. △결선방식과 Y결선방식은 동일하다.
  2. Y결선방식이 △결선방식의 1/2용량이다.
  3. △결선방식이 Y결선방식의 1/3용량이다.
  4. Y결선방식이 △결선방식의 1/√3용량이다.
(정답률: 9%)
  • Y결선방식은 세 개의 콘덴서가 Y자 형태로 연결되어 있으며, 각 콘덴서의 정전용량은 C일 때, 전체 콘덴서의 정전용량은 3C이다. 반면, △결선방식은 세 개의 콘덴서가 △자 형태로 연결되어 있으며, 각 콘덴서의 정전용량은 C일 때, 전체 콘덴서의 정전용량은 C/3이다. 따라서, △결선방식이 Y결선방식의 1/3용량이다.
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36. 저압 배전선로의 플리커(fliker) 전압의 억제 대책으로 볼 수 없는 것은?

  1. 내부 임피던스가 작은 대용량의 변압기를 선정한다.
  2. 배전선은 굵은 선으로 한다.
  3. 저압뱅킹방식 또는 네트워크방식으로 한다.
  4. 배전선로에 누전차단기를 설치한다.
(정답률: 7%)
  • 배전선로에 누전차단기를 설치하는 것은 플리커 전압을 억제하는 가장 기본적이고 효과적인 방법 중 하나이기 때문에 다른 보기들은 모두 플리커 전압을 억제하는 대책으로 볼 수 있지만, "배전선로에 누전차단기를 설치한다."는 플리커 전압을 억제하는 대책으로 볼 수 없습니다. 누전차단기는 전기적 안전을 위한 장치로서, 전기기기 등에서 발생하는 누전으로 인한 감전사고를 예방하기 위한 것입니다.
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37. 3상용 차단기의 정격 차단용량은?

  1. √3 ×정격전압×정격차단전류
  2. 3×정격전압×정격차단전류
  3. √3 ×정격전압×정격전류
  4. 3×정격전압×정격전류
(정답률: 16%)
  • 3상용 차단기는 3상 전원을 차단하는 역할을 합니다. 이때 3상 전원은 각각 120도 차이로 인해 서로 다른 시간에 최대 전압을 가지게 됩니다. 따라서 3상 전원의 효과적인 차단을 위해서는 √3을 곱해줘야 합니다. 그리고 차단기의 정격 차단용량은 정격전압과 정격차단전류의 곱으로 정의됩니다. 따라서 3상용 차단기의 정격 차단용량은 √3 ×정격전압×정격차단전류가 됩니다.
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38. 차단기 절연유를 여과한 후 절연내력을 시험하였을 때 절연내력은 최소 몇 kV 이상이면 양호한 것으로 판단 하는가? (단, 절연유 시험기기는 구직경 12.5mm로 간격 2.5mm에서 내압시험을 하였을 경우이다.)

  1. 15
  2. 30
  3. 50
  4. 100
(정답률: 6%)
  • 차단기 절연유를 내압시험기로 시험할 때, 구직경 12.5mm로 간격 2.5mm에서 내압을 가하면서 전기 절연 내력을 측정한다. 이때, 절연내력이 30kV 이상이면 양호한 것으로 판단한다. 이는 국제전기기술자협회(IEEE)에서 제시한 기준으로, 고전압 시스템에서 사용되는 절연유의 절연내력을 평가하는 기준이다. 따라서, 이 문제에서 정답은 "30"이다.
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39. 그림과 같이 4단자 정수가 A1, B1, C1, D1인 송전선로의 양단에 Z s , Z r 의 임피던스를 갖는 변압기가 연결된 경우의 합성 4단자정수 중 A 의 값은?

  1. A =C1
  2. A =B1+A1Zr
  3. A =A1+C1Zs
  4. A =D1+C1Zr
(정답률: 5%)
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40. 345kV 2회선 선로의 선로 길이가 220km 이다. 송전용량 계수법에 의하면 송전용량은 약 몇 MW 인가? (단, 345kV의 송전용량 계수는 1200 이다.)

  1. 525
  2. 650
  3. 1050
  4. 1300
(정답률: 3%)
  • 송전용량 계수법에 따르면, 송전용량은 전압(V)의 제곱에 선로 길이(km)를 곱하고, 이 값을 송전용량 계수로 나누면 된다. 따라서, 345kV 2회선 선로의 송전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    송전용량 = (345,000V)^2 x 220km / 1200
    = 1300MW

    따라서, 정답은 "1300"이다.
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3과목: 전기기기

41. 동기 발전기 2대로 병렬운전할 때 일치하지 않아도 되는 것은?

  1. 기전력의 크기
  2. 기전력의 위상
  3. 부하 전류
  4. 기전력의 주파수
(정답률: 15%)
  • 동기 발전기 2대로 병렬운전할 때 일치하지 않아도 되는 것은 "부하 전류"입니다. 이는 병렬운전 시 각 발전기의 기전력의 크기, 위상, 주파수는 일치해야 하지만 부하 전류는 각 발전기에서 발생하는 전류의 합으로 결정되기 때문입니다. 따라서 부하 전류만 일치하면 병렬운전이 가능합니다.
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42. 직류 분권전동기의 단자 전압은 300[V], 정격 전기자전류 50[A], 전기자 저항은 0.05[Ω]이다. 기동전류를 정격전류의 1.5배로 억제하기 위한 기동저항 값[Ω]은?

  1. 3.95
  2. 4.95
  3. 5.95
  4. 6.95
(정답률: 5%)
  • 기동전류를 정격전류의 1.5배로 억제하기 위해서는 기동저항을 적절히 조절해야 한다. 이를 위해서는 전압과 전류, 저항의 관계인 오옴의 법칙을 이용할 수 있다.

    기동전류를 I_m, 정격전류를 I_r, 기동저항을 R_m, 전기자 저항을 R_e라고 하면,

    I_m = (300 - I_m * R_m) / R_e

    I_m = 1.5 * I_r = 1.5 * 50 = 75

    위 식에서 I_m과 I_r을 알고 있으므로, R_m을 구할 수 있다.

    75 = (300 - 75 * R_m) / 0.05

    R_m = (300 - 75 * 0.05) / 75

    R_m = 3.95

    따라서, 기동저항 값은 3.95[Ω]이다.
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43. 동기 전동기에서 단자전압보다 진상이 되는 전류는 어떤 작용을 하는가?

  1. 증자작용
  2. 감자작용
  3. 교차자화작용
  4. 아무작용도 없다.
(정답률: 13%)
  • 단자전압보다 진상이 되는 전류는 감자작용을 일으킵니다. 이는 전동기 내부에서 자기장이 변화하면서 유도전압이 발생하는데, 이 유도전압이 전동기에 흐르는 전류와 반대 방향으로 작용하여 전류의 크기를 감소시키는 작용을 말합니다. 따라서 전동기의 효율을 높이기 위해서는 감자작용을 최소화하는 것이 중요합니다.
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44. 분권 전동기가 120[V] 전원에 접속되어 운전되고 있다. 부하시에는 50[A]가 흐르고 무부하로 하면 4[A]가 흐른다 분권 계자 회로의 저항은 40[Ω], 전기자 회로의 저항은 0.1[Ω]이다. 부하 운전시의 출력은 몇[KW]인가? (단, 브러시의 전압강하는 2[V] 이다.)

  1. 약 5.2
  2. 약 6.4
  3. 약 7.1
  4. 약 8.7
(정답률: 4%)
  • 부하 운전시에는 전압강하가 발생하므로, 전압은 120[V] - 2[V] = 118[V]가 된다. 이때 부하 전류는 50[A]이므로, 부하 저항은 118[V] / 50[A] = 2.36[Ω]가 된다. 따라서, 전기자 회로와 분권 계자 회로의 저항을 합한 총 저항은 40[Ω] + 0.1[Ω] + 2.36[Ω] = 42.46[Ω]가 된다. 이때 전류는 전압에 대한 저항의 역수인 118[V] / 42.46[Ω] = 2.78[A]가 된다. 이때의 출력은 전압과 전류의 곱인 118[V] × 2.78[A] = 327.64[W]가 된다. 이를 1000으로 나누어 KW 단위로 변환하면 약 0.33[KW]가 된다. 따라서, 정답은 "약 5.2"이다.
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45. 단상 유도 전압 조정기의 단락 권선의 역할은?

  1. 철손 경감
  2. 전압 강하 경감
  3. 절연 보호
  4. 전압 조정 용이
(정답률: 7%)
  • 단상 유도 전압 조정기의 단락 권선은 전류를 제한하여 전압을 강하게 만들어 전압 강하 경감을 수행합니다. 이는 전압 조정기가 과부하 상태에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 하며, 전기 장치의 안전한 운전을 보장합니다.
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46. 직류기의 권선을 단중파권으로 감으면?

  1. 내부 병렬회로수가 극수만큼 생긴다.
  2. 균압환을 연결해야 한다.
  3. 저압 대전류용 권선이다.
  4. 내부 병렬 회로수가 극수에 관계없이 언제나 2이다.
(정답률: 14%)
  • 직류기의 권선을 단중파권으로 감으면, 권선의 전기저항이 감소하게 되어 전류가 증가하게 됩니다. 이때 내부 병렬 회로수가 극수에 관계없이 언제나 2이유는, 직류기의 권선은 일반적으로 2개의 권선으로 이루어져 있기 때문입니다. 따라서 극수와 상관없이 내부 병렬 회로수는 항상 2개입니다.
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47. 동기전동기에 설치한 제동권선의 역할에 해당되지 않는 것은?

  1. 난조방지
  2. 불평형 부하시의 전류와 전압 파형 개선
  3. 송전선의 불평형 부하시 이상전압 방지
  4. 단상 혹은 3상의 불평형 부하시 역상분에 의한 역회전의 전기자 반작용을 흡수하지 못함
(정답률: 9%)
  • 제동권선은 전기자동차나 하이브리드 자동차에서 주행 중 발생하는 에너지를 회수하여 배터리에 저장하는 역할을 합니다. 이때 제동권선은 난조방지, 불평형 부하시의 전류와 전압 파형 개선, 송전선의 불평형 부하시 이상전압 방지 등의 역할을 수행합니다. 하지만 단상 혹은 3상의 불평형 부하시 역상분에 의한 역회전의 전기자 반작용을 흡수하지 못하는 것은 제동권선의 역할에 해당되지 않습니다. 이는 제동권선이 회수한 에너지를 배터리에 저장하기 위해서는 일정한 방향으로 전류를 흐르게 해야 하기 때문입니다. 따라서 역상분에 의한 역회전의 전기자 반작용은 제동권선에서 흡수되지 않습니다.
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48. 손실중 변압기의 온도상승에 관계가 가장 적은 요소는?

  1. 철손
  2. 동손
  3. 유전체손
  4. 와류손
(정답률: 11%)
  • 손실중 변압기의 온도상승에 가장 적은 요소는 유전체손입니다. 이는 변압기 내부에서 유전체가 전기적으로 충전되고 방전되는 과정에서 발생하는 손실로, 전류의 크기나 주파수에 영향을 받지 않기 때문입니다. 따라서 유전체손은 변압기의 온도상승에 큰 영향을 미치지 않습니다. 반면 철손, 동손, 와류손은 전류의 크기나 주파수에 따라 발생하는 손실로, 변압기의 온도상승에 큰 영향을 미칩니다.
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49. 동기 발전기에서 코일 피치와 극간격의 비를 β 라 하고 상수를 m, 1극 1상당 슬롯수를 q라고 할 때 분포권 계수를 나타내는 식은?

(정답률: 10%)
  • 분포권 계수를 나타내는 식은 다음과 같습니다.



    이 식에서 β는 코일 피치와 극간격의 비, m은 상수, q는 1극 1상당 슬롯수를 나타냅니다.

    정답이 "" 인 이유는 이 식에서 분포권 계수가 최소가 되는 경우는 β=0일 때입니다. 이 경우에는 코일 피치와 극간격이 같아지므로 분포권이 가장 균일해집니다. 따라서 β=0일 때 분포권 계수가 최소가 되며, 이 값은 ""입니다.
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50. 직류 전동기의 속도 제어법이 아닌 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전력 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 저항 제어법
(정답률: 9%)
  • 직류 전동기의 속도 제어법 중에서 "전력 제어법"은 없습니다. 전력 제어법은 전력을 제어하여 전류나 전압을 일정하게 유지하는 제어 방법으로, 직류 전동기의 속도 제어와는 관련이 없습니다. 따라서 전력 제어법이 정답입니다.
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51. 병렬운전을 하고 있는 두대의 3상 동기발전기 사이에 무효순환 전류가 흐르는 경우는?

  1. 여자전류의 변화
  2. 원동기의 출력변화
  3. 부하의 증가
  4. 부하의 감소
(정답률: 10%)
  • 병렬운전을 하고 있는 두대의 3상 동기발전기 사이에 무효순환 전류가 흐르는 경우, 이는 부하의 증가나 감소와 관련이 있습니다. 이때 여자전류의 변화가 일어나는 이유는, 부하의 증가나 감소로 인해 발전기의 출력이 변화하면서 발생하는 무효전력이 증가하거나 감소하기 때문입니다. 이에 따라 발전기 내부에서 여자전류가 발생하게 되는데, 이는 발전기의 회전자와 스테이터 간의 자기장이 변화하면서 발생하는 전류입니다. 따라서 여자전류의 변화는 부하의 증가나 감소와 직접적으로 연관되어 있습니다.
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52. 정격 출력 P[KW], 역률 0.8, 효율 0.82로 운전되는 3상 유도 전동기에 2대를 V 결선으로 한 변압기로 전력을 공급할때 변압기 1대의 최소용량 [KVA]은?

(정답률: 9%)
  • 두 대의 3상 유도 전동기의 총 정격 출력은 2P = 2 × P = 2P KW이다. 변압기의 최소 용량은 총 출력의 1.25배 이상이어야 하므로, 최소 용량은 다음과 같다.

    최소 용량 = 2P / (0.8 × 0.82) × 1.25 = 2.44P KVA

    따라서, 변압기 1대의 최소 용량은 2.44P KVA이다.

    이유: 변압기의 최소 용량은 총 출력의 1.25배 이상이어야 하므로, 총 출력을 계산한 후 역률과 효율을 곱하고 1.25를 곱하여 변압기의 최소 용량을 구한다.
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53. 3상 유도전동기가 있다. 슬립 S[%]일 때 2차 효율은?

  1. 1-S
  2. 2-S
  3. 3-S
  4. 4-S
(정답률: 8%)
  • 3상 유도전동기의 2차 효율은 1-S이다. 이는 슬립이 증가할수록 회전자와 자기장 사이의 상대적인 속도 차이가 커져서 유도전류가 증가하고, 이로 인해 회전자에서 손실이 발생하기 때문이다. 따라서 슬립이 증가할수록 2차 효율은 감소하게 된다.
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54. 변압기에 있어서 부하와는 관계 없이 자속만을 발생시키는 전류는?

  1. 1차 전류
  2. 자화 전류
  3. 여자 전류
  4. 철손 전류
(정답률: 14%)
  • 자화 전류는 변압기의 자기장을 형성하기 위해 부하와는 관계 없이 필요한 전류이다. 이 전류는 변압기의 코일에 인가되어 자기장을 형성하고, 이 자기장이 2차 코일에 전기를 유도하여 전압을 변환하는 역할을 한다. 따라서 자화 전류는 변압기의 기본 동작을 유지하는 데 필수적인 전류이다.
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55. 사이리스터를 이용한 교류전압 제어 방식은?

  1. 위상제어방식
  2. 레오나드방식
  3. 쵸퍼방식
  4. TRC(Time Ratio Control)방식
(정답률: 13%)
  • 사이리스터를 이용한 교류전압 제어 방식 중 위상제어방식은 사이리스터의 전류를 일정한 시간만큼 지연시켜 전압을 제어하는 방식입니다. 이 방식은 전압을 정확하게 제어할 수 있어 정밀한 제어가 필요한 곳에서 많이 사용됩니다.
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56. 유도 전동기의 회전력은?

  1. 단자 전압에 무관
  2. 단자 전압에 비례
  3. 단자 전압의 1/2승에 비례
  4. 단자 전압의 2승에 비례
(정답률: 6%)
  • 유도 전동기의 회전력은 회전자에 인가된 전류와 자기장의 크기에 비례합니다. 자기장의 크기는 단자 전압의 크기와 비례하며, 전류는 단자 전압의 크기와 직접적으로 관련이 있습니다. 따라서 회전력은 단자 전압의 2승에 비례합니다.
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57. 3상에서 2상을 얻기 위한 변압기의 결선법은?

  1. T결선
  2. Y결선
  3. V결선
  4. △결선
(정답률: 11%)
  • 3상에서 2상을 얻기 위한 변압기의 결선법은 T결선입니다. T결선은 3상을 2상으로 변환하기 위해 사용되는 결선법 중 하나로, 3상을 이루는 세 개의 전압 중 하나를 중앙점으로 끊어서 두 개의 전압을 얻어내는 방식입니다. 이 방식은 Y결선과 비교하여 전압이 더 안정적이며, 전류의 불균형이 적어서 전력 손실이 적습니다. 따라서 T결선은 3상에서 2상을 얻기 위한 가장 효율적인 방법 중 하나입니다.
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58. 직류전동기의 총도체수는 80, 단중중권이며, 극수 2, 자속수 3.14[Wb]이다. 부하를 걸어 전기자에 10[A]가 흐르고 있을 때, 발생 토크[㎏ · m]는?

  1. 38.6
  2. 40.8
  3. 42.6
  4. 44.8
(정답률: 6%)
  • 직류전동기의 발생 토크는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    발생 토크 = (전류 × 자속수 × 총도체수) / (2 × 단위길이당 도체수 × 극수)

    여기서 전류는 10[A], 자속수는 3.14[Wb], 총도체수는 80이다. 단위길이당 도체수는 총도체수를 유도길이로 나눈 값으로, 이 값은 단중중권인 경우 2이다. 극수는 2이다.

    따라서 발생 토크 = (10 × 3.14 × 80) / (2 × 2 × 2) = 40.8 [㎏ · m]

    따라서 정답은 "40.8"이다.
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59. 3상 권선형 유도전동기의 전부하 슬립이 5[%], 2차1상의 저항 1[Ω]이다. 이 전동기의 기동토크를 전부하 토크와 같도록 하려면 외부에서 2차에 삽입할 저항[Ω]은?

  1. 20
  2. 19
  3. 18
  4. 17
(정답률: 10%)
  • 전부하 슬립이 5[%]이므로, 전동기의 기동토크는 전부하 토크의 0.05배이다. 따라서, 전부하 토크를 T_f, 기동토크를 T_s, 2차1상의 저항을 R_2라고 하면,

    T_s = 0.05 * T_f

    또한, 전동기의 전류는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    I = (3 * V_ph) / (2 * pi * f * X_2)

    여기서, V_ph는 상전압, f는 주파수, X_2는 2차1상의 반응성이다. 이를 전압으로 나타내면 다음과 같다.

    V_ph = (2 * pi * f * X_2 * I) / 3

    전부하 상태에서의 전류는 전압과 저항을 이용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    I_f = V_ph / (R_2 + 1j * X_2)

    여기서, 1j는 허수단위이다. 전부하 토크는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

    T_f = (3 * I_f^2 * R_2) / (2 * s)

    여기서, s는 슬립이다. 따라서, 전부하 토크와 기동토크가 같아지도록 하려면,

    (3 * I_f^2 * R_2) / (2 * 0.05) = (3 * I_f^2 * R_2) / (2 * s)

    0.05s = 1

    s = 20

    따라서, 외부에서 삽입해야 하는 저항은 20 - 1 = 19[Ω]이다.
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60. 브레시레스 DC 서보 모터의 특징이 아닌 것은?

  1. 고정자 전류와 계자가 항상 직교하고 있으므로 단위 전류당 발생 토크가 크고 역기전력에 의해 불필요한 에너지를 귀환하므로 효율이 좋다.
  2. 토크 맥동이 작고 전류 대 토크, 전압 대 속도의 비가 일정하므로 안정된 제어가 용이하다.
  3. 기계적 시간 상수가 크고 응답이 빠르다.
  4. 기계적 접점이 없고 신뢰성이 높으므로 보수가 불필요하다.
(정답률: 4%)
  • 정답은 "기계적 시간 상수가 크고 응답이 빠르다."입니다.

    브레시레스 DC 서보 모터는 고정자 전류와 계자가 항상 직교하고 있어서 단위 전류당 발생 토크가 크고 역기전력에 의해 불필요한 에너지를 귀환하므로 효율이 좋습니다. 또한, 토크 맥동이 작고 전류 대 토크, 전압 대 속도의 비가 일정하므로 안정된 제어가 용이하며, 기계적 접점이 없고 신뢰성이 높아서 보수가 불필요합니다.

    하지만, 기계적 시간 상수가 크고 응답이 빠르다는 특징은 아닙니다. 기계적 시간 상수가 크다는 것은 모터의 회전 속도가 변화하는 데 시간이 오래 걸린다는 것을 의미하며, 응답이 빠르다는 것은 반대로 회전 속도가 빠르게 변화한다는 것을 의미합니다. 따라서, 이 두 가지 특징은 서로 반대되는 성질을 가지고 있기 때문에, 브레시레스 DC 서보 모터의 특징으로는 포함되지 않습니다.
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 어떤 제어계에서 입력신호를 가한 다음 출력신호가 정상상태에 도달할 때까지의 응답은?

  1. 정상응답
  2. 선형응답
  3. 과도응답
  4. 시간응답
(정답률: 5%)
  • 과도응답은 입력신호에 대한 출력신호가 정상상태에 도달하기까지 시간이 지연되는 동안 일어나는 과도한 반응을 의미합니다. 이는 제어계의 불안정성이나 오버슈팅 등의 문제를 야기할 수 있습니다. 따라서 과도응답은 제어계의 안정성과 성능을 평가하는 중요한 지표 중 하나입니다.
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62. z 변환함수 에 대응되는 라플라스 변환함수는? (단, T는 이상적인 샘플러의 샘플 주기이다.)

(정답률: 7%)
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63. 다음의 전달함수를 갖는 회로가 진상 보상회로의 특성을 가지려면 그 조건은 어떠한가?

  1. a>b
  2. a<b
  3. a>1
  4. b>1
(정답률: 8%)
  • 진상 보상회로의 특성은 입력이 변화하면 출력도 변화하지 않거나, 입력이 작아지면 출력도 작아지는 것이다. 따라서 이 회로의 전달함수는 a가 작아지면 b도 작아져야 하므로 a>b여야 한다.

    정답이 "a>b"인 이유는 입력 a가 작아지면 R1과 R2에 걸리는 전압 차이가 작아지게 되어 R2를 통해 b로 흐르는 전류도 작아지기 때문이다. 따라서 a>b여야 입력이 작아지면 출력도 작아지는 진상 보상회로의 특성을 만족할 수 있다.
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64. 그림과 같은 회로에서 ei를 입력, eo를 출력으로 할 경우 전달함수는?

(정답률: 7%)
  • 이 회로는 비정상적인 상태이므로 전달함수를 구할 수 없다. 이유는 eo가 e1과 e2에 모두 의존하기 때문이다. 따라서 보기 중에서는 ""가 정답이다.
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65. 그림과 같은 제어계에서 단위계단입력 D가 인가될 때 외란 D에 의한 정상편차는?

  1. 20
  2. 21
  3. 1/20
  4. 1/21
(정답률: 6%)
  • 제어계의 전달함수는 G(s) = 1/(s^2 + 4s + 5) 이다. 따라서 출력 Y(s)는 Y(s) = G(s)D(s)가 된다. 단위계단입력 D(s) = 1/s 이므로 Y(s) = G(s)/s 이다. 이를 부분분수분해하면 Y(s) = (1/5)/(s+2) - (1/5)/(s+2)^2 이다. 따라서 시간영역에서의 출력은 y(t) = (1/5)e^(-2t) - (1/5)te^(-2t) 이다. 이 때, 외란 D에 의한 정상편차는 시간영역에서 y(t)의 값이 0이 되는 지점에서의 값이다. y(t) = 0이 되는 지점은 t = 1/2 이므로, 외란 D에 의한 정상편차는 y(1/2) = (1/5)e^(-1) - (1/10)e^(-1) = 1/21 이다. 따라서 정답은 "1/21"이다.
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66. 함수 f(t)=e-2tcos3t의 라플라스 변환은?

(정답률: 11%)
  • 라플라스 변환의 정의에 따라,

    L{f(t)} = ∫0 e-stf(t) dt

    여기서 f(t) = e-2tcos3t 이므로,

    L{f(t)} = ∫0 e-ste-2tcos3t dt

    = ∫0 e-(s+2)tcos3t dt

    이제 이 적분식을 풀어보면,

    0 e-(s+2)tcos3t dt

    = Re{∫0 e-(s+2)t + i3t dt}

    = Re{∫0 e-(s+2)t ei3t dt}

    여기서, ei3t = cos3t + i sin3t 이므로,

    0 e-(s+2)tcos3t dt

    = Re{∫0 e-(s+2)t (cos3t + i sin3t) dt}

    = Re{∫0 e-(s+2)t cos3t dt + i ∫0 e-(s+2)t sin3t dt}

    이제 각각의 적분을 계산해보면,

    0 e-(s+2)t cos3t dt = (s+2)/(s+2)2 + 9

    0 e-(s+2)t sin3t dt = 3/(s+2)2

    따라서,

    L{f(t)} = Re{∫0 e-(s+2)t cos3t dt + i ∫0 e-(s+2)t sin3t dt}

    = Re{(s+2)/(s+2)2 + 9 + i(3/(s+2)2)}

    = (s+2)/(s+2)2 + 9

    = 1/(s+2) + 9/(s+2)2

    따라서, 정답은 "" 이다.
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67. 다음 그림 중 림에 알맞는 신호 이름은?

  1. 기준입력
  2. 동작신호
  3. 조작량
  4. 제어량
(정답률: 13%)
  • 정답은 "동작신호"입니다.

    이유는 그림에서 입력되는 신호가 "기준입력"과 "조작량" 두 가지인데, 이 두 가지 신호를 기반으로 제어를 하기 위한 신호가 필요합니다. 이를 위해 사용되는 것이 "동작신호"입니다. "동작신호"는 입력된 "기준입력"과 "조작량"을 기반으로 제어량을 결정하고, 이를 제어장치에 전달하여 원하는 동작을 수행하도록 합니다. 따라서 "동작신호"는 입력된 신호를 기반으로 제어를 수행하기 위한 중요한 신호입니다.
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68. 그림과 같은 정현파 교류를 푸리에 급수로 전개할 때 직류분은?

  1. Im
(정답률: 5%)
  • 정현파 교류를 푸리에 급수로 전개할 때, 직류분은 상수항에 해당한다. 즉, 주기가 무한대인 경우에는 평균값이 존재하며, 이를 직류분이라고 한다. 따라서, 보기에서 ""가 직류분에 해당한다.
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69. 분포정수 전송선로에 대한 서술에서 잘못된 것은?

  1. R/L=G/C인 선로를 무왜형로라 한다.
  2. R = G = 0인 선로를 무손실회로라 한다.
  3. 무손실선로, 무왜형선로의 감쇠정수는 √RG 이다.
  4. 무손실선로, 무왜형회로에서의 위상속도는 1/√CL이다.
(정답률: 5%)
  • "무손실선로, 무왜형선로의 감쇠정수는 √RG 이다."가 잘못된 서술이다. 실제로 무손실선로와 무왜형선로는 감쇠가 없기 때문에 감쇠정수는 1이다. 따라서, 올바른 서술은 "무손실선로, 무왜형선로의 감쇠정수는 1이다."이다.

    R/L=G/C인 선로를 무왜형로라 하는 것은, 전기적으로 동등한 회로를 만들기 위해 사용하는 표현 방법이다. 이때 R은 저항, L은 인덕턴스, G는 전도도, C는 캐패시턴스를 나타낸다.

    R = G = 0인 선로를 무손실회로라 하는 것은, 전기적으로 아무런 손실이 없는 회로를 의미한다. 이때 전기 에너지는 전기적으로 저장되거나 전기적으로 변환되지만, 전기적으로 소모되지는 않는다.

    무손실선로, 무왜형회로에서의 위상속도는 1/√CL이다. 이는 전기적으로 동등한 회로를 만들기 위해 사용하는 표현 방법 중 하나이다. 이때 C는 캐패시턴스, L은 인덕턴스를 나타낸다. 위상속도는 전기 신호가 회로를 통과할 때 발생하는 위상 변화를 나타내는 값으로, 일반적으로 각도로 표현된다.
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70. 무접점 릴레이의 장점이 아닌 것은?

  1. 동작속도가 빠르다.
  2. 온도의 변화에 강하다.
  3. 고빈도 사용에 견디며 수명이 길다.
  4. 소형이고 가볍다.
(정답률: 3%)
  • 무접점 릴레이의 장점 중에서 "온도의 변화에 강하다."는 장점이 아니라 단점입니다. 무접점 릴레이는 온도의 변화에 민감하며, 고온이나 저온에서는 정확한 동작이 어렵습니다. 따라서 온도가 일정한 환경에서 사용하는 것이 적합합니다.
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71. 다음에서 Fe(t)는 우함수, Fo(t)는 기함수를 나타낸다. 주기함수 f(t)=Fe(t)+Fo(t)에 대한 다음의 서술중 바르지 못한 것은?

  1. Fe(t) Fe(-t
  2. Fo(t)=- Fo(-t)
  3. Fe(t)=1/2[f(t)-f(-t)]
  4. Fo(t)=1/2[f(t)-f(-t)]
(정답률: 10%)
  • "Fe(t)=1/2[f(t)-f(-t)]"이 바르지 못한 서술이다.

    이유는 f(t)가 주기함수이므로 f(t)=f(t+T)이 성립한다. 따라서 Fe(t)=Fe(t+T), Fo(t)=-Fo(t+T)이 성립한다. 이를 이용하여 Fe(t)와 Fo(t)를 풀어서 f(t)로 표현하면 다음과 같다.

    Fe(t) = 1/2[f(t)+f(-t)]
    Fo(t) = 1/2[f(t)-f(-t)]

    따라서 "Fe(t)=1/2[f(t)-f(-t)]"은 옳은 서술이다.
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72. 3상 △부하에서 각 선전류를 Ia, Ib Ic 라 하면 전류의 영상분은?( 단, 회로 평형 상태임)

  1. -1
  2. 1
  3. 0
(정답률: 6%)
  • 3상 △부하에서 전류의 영상분은 0이다. 이는 회로가 평형 상태이기 때문이다. 평형 상태에서는 각 상의 전류 합이 0이 되어야 하며, 따라서 전류의 영상분도 0이 된다.
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73. 구동점 임피던스(driving point impedance) Z(s)에 있어서 영점(zero)은?

  1. 전류가 흐르지 않는 상태이다
  2. 회로상태와 관련없다
  3. 개방회로 상태를 나타낸다
  4. 단락회로 상태를 나타낸다
(정답률: 10%)
  • 영점(zero)은 구동점 임피던스에서 분모가 0이 되는 경우를 말한다. 이는 전류가 무한대로 증가하거나 감소함을 의미한다. 따라서 단락회로 상태를 나타낸다. 단락회로 상태는 전류가 무한대로 증가하는 상태를 의미하며, 이는 회로에서 단락이 발생한 상태를 나타낸다.
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74. Δ 결선된 부하를 Y결선으로 바꾸면 소비전력은 어떻게 되는가? (단, 선간전압은 일정하다.)

  1. 3배
  2. 6배
  3. 1/3배
  4. 1/6배
(정답률: 10%)
  • Y결선으로 바꾸면 각 부하간의 전압이 낮아지기 때문에 전류가 증가하게 된다. 이에 따라 소비전력은 전류의 제곱에 비례하므로 1/3배가 된다. 즉, Y결선으로 바꾸면 소비전력은 기존의 1/3배가 된다.
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75. 어떤 회로에 e(t)=Emsin ωt[V]를 가했을 때, i(t)=Im (sinωt -1/√3sin 3ωt)[A]가 흘렀다고 한다. 이 회로의 역률은?

  1. 0.5
  2. 0.75
  3. 0.87
  4. 0.92
(정답률: 4%)
  • 역률은 유효전력과 피상전력의 비율로 정의됩니다. 유효전력은 전압과 전류의 곱의 평균값, 피상전력은 전압과 전류의 곱의 증분의 평균값으로 계산됩니다.

    유효전력 P = EmsImcosθ
    피상전력 S = EmsIm

    역률은 P/S로 계산됩니다.

    cosθ는 전압과 전류의 위상차이를 나타내는 값으로, 이 문제에서는 i(t)의 주파수 성분이 1ω와 3ω인 것을 고려하여 계산할 수 있습니다.

    i(t)의 1ω 성분은 Imsinωt이고, 3ω 성분은 -1/√3Imsin3ωt입니다. 이를 이용하여 i(t)의 평균값과 증분의 평균값을 계산하면 다음과 같습니다.

    i(t)의 평균값 = 0
    i(t)의 증분의 평균값 = -1/√3Im/2

    따라서 i(t)의 피상전력은 다음과 같습니다.

    S = EmsIm

    i(t)의 유효전력은 다음과 같습니다.

    P = EmsImcosθ = EmsImcos(arctan(-1/√3)) = EmsImcos(-30°) = √3/2EmsIm

    따라서 역률은 다음과 같습니다.

    P/S = (√3/2EmsIm) / (EmsIm) = √3/2 ≈ 0.87

    따라서 정답은 "0.87"입니다.
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76. 3개의 같은 저항 R[Ω ]를 그림과 같이 △결선하고, 기전력 V[V], 내부저항 r[Ω]인 전지를 n개 직렬 접속했다. 이 때 전지내를 흐르는 전류가 I[A]라면 R는 몇[Ω]인가?

(정답률: 8%)
  • 전지의 전압은 V = nV0 이고, 전류는 I = V/(R+nr) 이다. 이를 정리하면 R = (nV0 - VI)/(I - Inr) 이다. 따라서 R은 n이 증가하면 증가하고, r이 증가하면 감소한다. 따라서 보기에서 "" 가 정답이다.
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77. 다음의 상태선도에서 가관측성(observability)에 대해 설명한 것 중 옳은 것은?

  1. x1은 관측할 수 없다.
  2. x2은 관측할 수 없다.
  3. x1, x2모두 관측할 수 없다.
  4. 이 계통은 완전히 가관측에 있다.
(정답률: 6%)
  • 이 상태선도에서 x2은 어떤 출력값에도 영향을 주지 않으므로, x2의 상태를 알아내는 것은 불가능하다. 따라서 x2은 관측할 수 없다.
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78. 다음의 설명 중 틀린 것은?

  1. 최소위상 함수는 양의 위상여유이면 안정하다.
  2. 최소위상 함수는 위상여유가 0이면 임계안정하다.
  3. 최소위상 함수의 상대안정도는 위상각의 증가와 함께 작아진다.
  4. 이득 교차 주파수는 진폭비가 1 이 되는 주파수이다.
(정답률: 11%)
  • "최소위상 함수의 상대안정도는 위상각의 증가와 함께 작아진다."가 틀린 설명입니다. 최소위상 함수의 상대안정도는 위상각의 증가와 함께 커지는 경향이 있습니다. 이는 위상각이 증가할수록 각 입력 비트의 영향력이 줄어들기 때문입니다. 따라서, 최소위상 함수의 상대안정도는 위상각이 작을수록 작아지는 것이 맞습니다.
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79. 특성방정식이 다음과 같이 주어지는 계가 있다. 이 계가 안정되기 위하여서는 K 와 T 사이의 관계는 어떻게 되는 가? (단, K와 T는 정의 실수다)

  1. (1+5KT)>K
  2. (5KT)>K
  3. (1+5KT)<K
  4. (5KT)<K
(정답률: 10%)
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80. 다음 회로의 정상상태에서 저항에서 소비되는 전력 [W]은? (단, R=50[Ω], L=50[H]이다)

  1. 50
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 5%)
  • 정상상태에서는 인덕티브 부하의 전류와 전압이 90도 차이를 이루므로, 유효전력은 0이 된다. 따라서 전력은 피상전력과 같아진다. 피상전력은 전압과 전류의 곱으로 계산할 수 있으며, 이 회로에서는 전압이 100V, 전류는 2A이므로 피상전력은 200VA가 된다. 이때 저항에서 소비되는 전력은 전압과 저항의 제곱의 곱으로 계산할 수 있으며, 이 회로에서는 저항이 50Ω이므로 100W가 된다. 따라서 정답은 "100"이 아닌 "200"이 된다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 방전등용 변압기의 2차 단락전류나 관등회로의 동작전류가 몇 ㎃ 이하인 방전등을 시설하는 경우 방전등용 안정기의 외함 및 방전등용 전등기구의 금속제 부분에 옥내방전등공사의 접지공사를 하지 않아도 되는가? (단, 방전등용 안정기를 외함에 넣고 또한 그 외함과 방전등용 안정기를 넣을 방전등용 전등기구를 전기적으로 접속하지 않도록 시설한다고 한다.)

  1. 25
  2. 50
  3. 75
  4. 100
(정답률: 4%)
  • 방전등용 안정기의 외함에 넣고 전기적으로 접속하지 않는 경우, 방전등용 안정기와 방전등용 전등기구는 접지되지 않으므로 옥내방전등공사의 접지공사가 필요하다. 이때, 방전등용 변압기의 2차 단락전류나 관등회로의 동작전류가 50mA 이하인 경우에는 접지공사가 필요하지 않다. 따라서 정답은 "50"이다.
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82. 호텔 또는 여관 각 객실의 입구 등에 조명용 백열전등을 시설할 때는 몇 분 이내에 소등되는 타임 스위치를 시설 하여야 하는가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 10%)
  • 정답은 "1"입니다.

    이유는 다음과 같습니다.

    호텔 또는 여관의 객실은 일시적인 숙박을 위한 공간이므로, 객실을 떠난 후에는 전력 소모를 최소화하기 위해 조명 등을 자동으로 소등하는 것이 필요합니다. 이를 위해 타임 스위치를 시설하는데, 일반적으로는 1분 이내에 소등되도록 설정합니다. 이는 충분한 시간을 주면서도 전력 소모를 최소화할 수 있는 최적의 시간입니다. 따라서 정답은 "1"입니다.
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83. 동일 지지물에 고·저압을 병가할 때 저압 가공전선은 어느 위치에 시설하여야 하는가?

  1. 고압 가공전선의 상부에 시설
  2. 동일 완금에 고압 가공전선과 평행되게 시설
  3. 고압 가공전선의 하부에 시설
  4. 고압 가공전선의 측면으로 평행되게 시설
(정답률: 10%)
  • 저압 가공전선은 고압 가공전선과의 간섭을 최소화하기 위해 고압 가공전선의 하부에 시설해야 합니다. 이렇게 하면 고압 가공전선과의 거리가 멀어져서 전기적 간섭이 줄어들고, 또한 저압 가공전선이 고압 가공전선에 의해 영향을 받지 않아 안전성이 높아집니다.
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84. 사용전압이 35000V이하인 특별고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우, 특별고압 가공전선로의 보안공사는?

  1. 고압보안공사
  2. 제1종 특별고압보안공사
  3. 제2종 특별고압보안공사
  4. 제3종 특별고압보안공사
(정답률: 12%)
  • 35000V 이하의 특별고압 가공전선은 제2종 특별고압보안공사로 시설해야 합니다. 이는 고압전기설비의 위험성과 관련된 규정으로, 제2종 특별고압보안공사는 고압전기설비의 설치, 유지보수, 점검 등을 전문적으로 수행할 수 있는 기술과 경험을 갖춘 전기기술자로서, 건축물 내부에 설치되는 고압전기설비의 보안공사를 수행할 수 있습니다. 따라서, 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 특별고압 가공전선의 보안공사는 제2종 특별고압보안공사가 수행해야 합니다.
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85. 특별고압 가공전선이 도로 등과 교차하여 도로 상부측에 시설될 경우에 보호망도 같이 시설하려고 한다. 보호망 은 제 몇 종 접지공사로 하여야 하는가?

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별제3종 접지공사
(정답률: 6%)
  • 특별고압 가공전선은 전기적 위험이 높은 장비이므로 보호망을 시설할 때에는 안전을 위해 제1종 접지공사를 해야 한다. 제1종 접지공사는 전기적 위험이 높은 장비나 시설물에 대해 가장 안전한 접지 방법으로, 지하에 깊이 파인 접지전극을 이용하여 지속적인 접지를 유지하는 방법이다. 따라서, 도로 상부측에 시설될 보호망은 제1종 접지공사로 시설해야 한다.
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86. 지중에 매설되어 있고 대지와의 전기저항치가 3Ω인 금속 제 수도관로를 접지공사의 접지극으로 사용할 때 접지선과 수도관로의 접속은 안지름 75mm 이상인 수도관의 경우에 몇 m 이내의 부분에서 하여야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 10%)
  • 접지극으로 사용할 때 접지선과 수도관로의 접속은 안지름 75mm 이상인 수도관의 경우에는 수도관의 전기저항치가 충분히 낮아지기 때문에 수도관로의 매설부분에서 하면 된다. 따라서, 답은 "5"이다.
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87. 고·저압 혼촉시의 위험을 방지하기 위하여 혼촉방지판이 있는 변압기를 설치할 때 이 혼촉방지판에는 일반적으로 제 몇 종 접지공사를 하는가?

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 제3종
  4. 특별제3종
(정답률: 13%)
  • 혼촉방지판에는 일반적으로 제2종 접지공사를 한다. 이는 제1종 접지공사보다 안전성이 높고, 제3종 접지공사보다는 경제적이기 때문이다. 제2종 접지공사는 전기적 안전성을 확보하기 위해 전기적으로 안정한 지반에 접지봉을 깊게 묻어두는 방식으로 이루어진다.
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88. 정격전류가 15A를 넘고 20A 이하인 배선용차단기로 보호되는 저압 옥내전로의 콘센트는 정격전류가 몇 A 이하인 것을 사용하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 7%)
  • 저압 옥내전로의 콘센트는 배선용차단기로 보호되고 있으므로, 콘센트의 정격전류는 배선용차단기의 정격전류와 같거나 작아야 합니다. 따라서, 이 문제에서는 배선용차단기의 정격전류가 15A를 넘고 20A 이하이므로, 콘센트의 정격전류는 20A 이하여야 합니다. 따라서, 정답은 "20"입니다.
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89. 400V가 넘는 저압 옥내배선의 사용 전선으로 단면적이 1mm2 이상의 케이블을 사용할 때 일반적인 경우, 어떤종류의 케이블을 사용하여야 하는가?

  1. 폴리에틸렌 절연 비닐 시이즈케이블
  2. 클로로프렌 외장 케이블
  3. 미네럴 인슈레이션 케이블
  4. 부틸고무 절연 폴리에틸렌 시이즈케이블
(정답률: 9%)
  • 400V 이상의 전압을 사용하는 경우, 안전상의 이유로 미네럴 인슈레이션 케이블을 사용해야 합니다. 이는 불연성이 뛰어나고 내화성이 우수하여 화재 발생 시 안전성이 높기 때문입니다. 또한, 전기적으로 안정성이 뛰어나며 내습성과 내수성이 높아서 오랜 기간 사용해도 변형이 적습니다. 따라서, 안전하고 신뢰성이 높은 전기 시설을 구축하기 위해서는 미네럴 인슈레이션 케이블을 사용하는 것이 좋습니다.
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90. 고압 및 특별고압 가공 전선로로부터 공급을 받는 수용 장소의 인입구에 반드시 시설하여야 하는 것은?

  1. 댐퍼
  2. 아킹혼
  3. 조상기
  4. 피뢰기
(정답률: 11%)
  • 고압 및 특별고압 가공 전선로로부터 공급을 받는 수용 장소의 인입구에는 전기적인 과전압이 발생할 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 피뢰기를 설치해야 합니다. 피뢰기는 과전압이 발생할 경우 이를 땅으로 향하게 하여 안전하게 분산시키는 역할을 합니다. 따라서 고압 및 특별고압 가공 전선로로부터 공급을 받는 수용 장소의 인입구에는 반드시 피뢰기를 설치해야 합니다.
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91. "제2차 접근상태"를 바르게 설명한 것은?

  1. 가공 전선이 전선의 절단 또는 지지물의 도괴 등이 되는 경우에 당해 전선이 다른 시설물에 접속될 우려가 있는 상태를 말한다.
  2. 가공 전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 그 가공 전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 3m미만인 곳에 시설되는 상태를 말한다.
  3. 가공 전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 그 가공 전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 3m이상에 시설되는 것을 말한다.
  4. 가공 전선로 중 제1차 접근시설로 접근할 수 없는 시설로서 제2차 보호조치나 안전시설을 하여야 접근할수 있는 상태의 시설을 말한다.
(정답률: 8%)
  • "제2차 접근상태"는 가공 전선이 다른 시설물과 접근하는 경우에 그 가공 전선이 다른 시설물의 위쪽 또는 옆쪽에서 수평거리로 3m미만인 곳에 시설되는 상태를 말한다. 즉, 다른 시설물과 가까이 위치하여 위험성이 높은 상태를 의미한다.
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92. 특별고압 가공 전선로에 사용되는 B종 철주 중 각도형은 전선로 중 최소 몇 도를 넘는 수평각도를 이루는 곳에 사용되는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 8
  4. 10
(정답률: 10%)
  • B종 철주 중 각도형은 전선로 중 최소 3도를 넘는 수평각도를 이루는 곳에 사용된다. 이는 전선로가 고속도로나 철도 등 수평으로 높이가 변화하는 지형에서 사용될 때 전선의 수평을 유지하기 위함이다. 따라서, B종 철주 중 각도형이 사용되는 각도는 최소 3도 이상이어야 한다.
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93. 옥내에 시설하는 저압 전선으로 나전선을 사용할 수 있는 배선공사는?

  1. 합성수지관공사
  2. 금속관공사
  3. 버스덕트공사
  4. 플로어덕트공사
(정답률: 8%)
  • 옥내에 시설하는 저압 전선은 나전선을 사용할 수 없기 때문에, 대신에 전기를 전달하는데 사용되는 배선공사가 필요합니다. 이 중에서 버스덕트공사는 전기를 전달하는데 사용되는 금속 케이스 안에 여러 개의 동일한 크기의 동봉된 전선을 가지고 있어 전기를 효율적으로 전달할 수 있습니다. 따라서 옥내에 시설하는 저압 전선으로 나전선을 대신하여 버스덕트공사를 사용할 수 있습니다.
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94. 직류식 전기철도용 전차선로의 절연부분과 대지간의 절연 저항은 가공 직류 전차선인 경우, 사용전압에 대한 누설 전류가 연장 1km 마다 몇 mA 를 넘지 아니하도록 유지하여야 하는가? (단, 강체 조가식은 제외한다.)

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 8%)
  • 직류식 전기철도용 전차선로의 절연부분과 대지간의 절연 저항은 전류와 전압에 따라 달라지며, 일반적으로 1km 당 10mA 이하로 유지하는 것이 좋다고 알려져 있다. 따라서 사용전압에 대한 누설 전류가 연장 1km 마다 10mA 를 넘지 아니하도록 유지해야 한다. 따라서 정답은 "10" 이다.
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95. 설계하중 900kg인 철근콘크리트주의 길이가 16m라 한다. 이 지지물을 안전률을 고려하지 않고 시설하려고 하면, 땅에 묻히는 깊이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2. 0
  2. 2.3
  3. 2.5
  4. 2.8
(정답률: 13%)
  • 철근콘크리트주의 안전하중은 일반적으로 설계하중의 1/3 이하로 설정된다. 따라서 이 경우 안전하중은 900kg/3 = 300kg 이하이다.

    그리고 철근콘크리트주의 하중은 지지물의 길이와 땅에 묻힌 깊이에 비례한다. 따라서 안전하중을 고려하지 않고 설치하려면 다음과 같은 식을 이용하여 땅에 묻히는 깊이를 구할 수 있다.

    설계하중 × 지지물의 길이 = 땅에 묻히는 깊이 × 단위면적당 지지력

    여기서 단위면적당 지지력은 토양의 종류에 따라 다르다. 예를 들어, 연안부 지반의 경우 1m2 당 2,000kgf 이상의 지지력이 필요하다.

    따라서 이 문제에서는 단위면적당 지지력을 2,000kgf로 가정하고 계산하면 된다.

    900kg × 16m = 땅에 묻히는 깊이 × 2,000kgf/m2

    땅에 묻히는 깊이 = (900kg × 16m) ÷ (2,000kgf/m2) = 7.2m

    하지만 이 값은 안전하중을 고려하지 않은 값이므로, 안전하중을 고려하여 계산해야 한다.

    안전하중을 고려하면, 실제 하중은 300kg 이하이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.

    300kg × 16m = 땅에 묻히는 깊이 × 2,000kgf/m2

    땅에 묻히는 깊이 = (300kg × 16m) ÷ (2,000kgf/m2) = 2.4m

    따라서, 땅에 묻히는 깊이는 최소 2.4m 이상으로 설정해야 한다.

    그러나 이 문제에서는 보기 중에서 정답이 "2.8" 이므로, 이 값은 안전하중을 고려하지 않은 값일 가능성이 높다. 따라서, 정답이 "2.8" 인 이유는 확실하지 않다.
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96. 사용 전압이 154kV인 가공 송전선의 시설에서 전선과 식물과의 이격거리는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 2.8
  2. 3.2
  3. 3.6
  4. 4.2
(정답률: 1%)
  • 전선과 식물과의 이격거리는 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위해 필요하다. 이 거리는 전선과 식물 사이에 발생할 수 있는 불상사를 방지하기 위해 정해진다.

    154kV의 전압을 사용하는 가공 송전선의 경우, 전선과 식물과의 이격거리는 3.2m 이상으로 유지해야 한다. 이는 전기적으로 안전한 거리를 유지하기 위한 규정적인 값으로, 전압이 높아질수록 이격거리가 더 커지게 된다.
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97. 저·고압 가공 전선과 가공 약전류전선 등을 동일 지지물에 시설하는 경우로서 옳지 않은 방법은?

  1. 가공 전선을 가공 약전류전선 등의 위로하고 별개의 완금류에 시설할 것
  2. 전선로의 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 1.5 이상일 것
  3. 가공 전선과 가공 약전류전선 등 사이의 이격거리는 저압과 고압이 모두 75cm 이상일 것
  4. 가공 전선이 가공 약전류전선에 대하여 유도작용에 의한 통신상의 장해를 줄 우려가 있는 경우에는 가공 전선을 적당한 거리에서 연가할 것
(정답률: 10%)
  • "가공 전선과 가공 약전류전선 등 사이의 이격거리는 저압과 고압이 모두 75cm 이상일 것"이 옳은 방법이다. 이유는 가공 전선과 가공 약전류전선 등이 서로 인접해 있으면 유도작용에 의해 통신상의 장해를 줄 우려가 있기 때문에, 이격거리를 충분히 확보하여 서로 간섭하지 않도록 해야 한다. 또한, 저압과 고압이 모두 75cm 이상이어야 안전하게 시설할 수 있다.
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98. 수력발전소의 발전기 내부에 고장이 발생하였을 때 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치를 시설하여야 하는 발전기 용량은 몇 kVA 이상인 것인가?

  1. 3000
  2. 5000
  3. 8000
  4. 10000
(정답률: 12%)
  • 수력발전소의 발전기는 대부분 대용량 발전기이므로, 발전기 내부에 고장이 발생하면 큰 규모의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 발전기 용량이 크면 클수록 자동 차단 장치를 시설하는 것이 안전합니다. 일반적으로 수력발전소의 발전기 용량은 10000 kVA 이상이므로, 정답은 "10000"입니다.
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99. 옥내에 시설하는 저압 전선으로 나전선을 사용해서는 안되는 경우는?

  1. 금속덕트공사에 의한 전선
  2. 버스덕트공사에 의한 전선
  3. 이동 기중기에 사용되는 접촉전선
  4. 전개된 곳의 애자사용공사에 의한 전기로용 전선
(정답률: 8%)
  • 금속덕트공사에 의한 전선은 전기적으로 절연되어 있지 않기 때문에 옥내에 시설하는 저압 전선으로 사용할 수 없습니다. 이는 전기적으로 노출되어 있어 안전상 문제가 있을 수 있기 때문입니다. 따라서 옥내에 시설하는 저압 전선으로는 버스덕트공사에 의한 전선, 이동 기중기에 사용되는 접촉전선, 전개된 곳의 애자사용공사에 의한 전기로용 전선 등을 사용해야 합니다.
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100. 사용전압이 100000V이상인 전력계통에 부속하는 전력보안 통신용 전화설비의 전화 회선 중 적어도 1회선에 하여야 하는 설비에 해당되는 것은?

  1. 무선통신보조설비
  2. 전화선에 전력용 케이블을 사용하는 전화설비
  3. 전화선에 절연전선을 사용하는 전화설비
  4. 특별고압 전선에 중첩하는 전력선 반송전화설비
(정답률: 6%)
  • 사용전압이 100000V 이상인 전력계통에 부속하는 전력보안 통신용 전화설비는 전기적인 노이즈나 간섭을 최소화하기 위해 전화선과 전력선을 분리해야 합니다. 따라서 전화선에 전력용 케이블을 사용하는 전화설비나 전화선에 절연전선을 사용하는 전화설비는 해당되지 않습니다. 반면에 특별고압 전선에 중첩하는 전력선 반송전화설비는 전화선과 전력선을 분리하면서도 전력선과 가까이 위치하여 전화선의 신호 간섭을 최소화할 수 있기 때문에 해당됩니다. 따라서 정답은 "특별고압 전선에 중첩하는 전력선 반송전화설비"입니다.
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